美團(tuán)校招開獎(jiǎng)了！
大家周末好，我是二哥呀。
昨天晚上，有個(gè)讀者私信給我說，他的一個(gè)師兄，校招拿到了美團(tuán)的 offer，昨天開獎(jiǎng)了，雖然美團(tuán)沒像去年那樣成為香水團(tuán)，但師兄仍然感覺非常滿足。
我這個(gè)讀者也非常向往美團(tuán)，他今年大三，就順帶問了問師兄有什么學(xué)習(xí)建議給他，師兄給了他一些非常誠(chéng)懇的建議，并叮囑他一定要學(xué)好操作系統(tǒng)。
有一說一，操作系統(tǒng)不管是對(duì)科班還是非科班，我認(rèn)為都是蠻重要的。這么說吧，操作系統(tǒng)是管理計(jì)算機(jī)硬件和軟件資源的程序，是計(jì)算機(jī)的基石。
舉個(gè)例子來講，像 Java 中的并發(fā)編程這塊，如果連進(jìn)程調(diào)度的相關(guān)原理、同步和互斥都搞不懂，那多半會(huì)有兩種結(jié)果：
寫出來的多線程程序出現(xiàn)了各種奇奇怪怪的問題； 不知道為什么出現(xiàn)這些問題。
另外一方面，操作系統(tǒng)的確是校招面試中經(jīng)?？疾斓暮诵闹R(shí)點(diǎn)。
講真，大三學(xué)習(xí)操作系統(tǒng)剛剛好，大一大二學(xué)了編程語(yǔ)言、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法、數(shù)據(jù)庫(kù)等等，有了編程的基礎(chǔ)，再啃操作系統(tǒng)這塊硬骨頭就不那么難啃了！這次為了給讀者一個(gè)滿意的答案，我熬了一晚上，認(rèn)真地挑選出來了兩個(gè)操作系統(tǒng)的視頻課程，一個(gè)國(guó)內(nèi)的，一個(gè)國(guó)外的。
先看一門國(guó)內(nèi)的，再看一門國(guó)外的，中西合璧，藥效持久。
國(guó)內(nèi)的推薦哈工大的《操作系統(tǒng)》實(shí)驗(yàn)課，以下四部分最為重要。
1）操作系統(tǒng)基礎(chǔ)篇
https://mooc.study.163.com/course/1000002004?trace_c_p_k2=a79448e7966846a28cde039b6e1d0888#/info
2）操作系統(tǒng)之進(jìn)程與線程
https://mooc.study.163.com/course/1000002008?trace_c_p_k2=edac826e21bc4e5f9dfbccf8966f9727#/info
3）操作系統(tǒng)之內(nèi)存管理
https://mooc.study.163.com/course/1000003007?trace_c_p_k2=8ebbdbee5c764f1eac017d1bde87308e#/info
4）操作系統(tǒng)之外設(shè)與文件系統(tǒng)
https://mooc.study.163.com/course/1000002009?trace_c_p_k2=90017eef3d9e457a9303180d9efd5e6e#/info
哈工大的操作系統(tǒng)課是該校 CS 課程中含金量最高的，尤其是實(shí)驗(yàn)課。八個(gè)實(shí)驗(yàn)涉及到了操作系統(tǒng)的核心部分，雖然 lab 不是在哈工大自創(chuàng)的 HITOS 上，但 linux-0.11 確實(shí)是一個(gè)非常好的選擇。
Linux-0.11 這個(gè)版本能讓學(xué)生更加專注于實(shí)驗(yàn)，而不是糾結(jié)于各種奇奇怪怪的問題，作為 OS 入門算是足夠了。
Linux 發(fā)展到現(xiàn)在，內(nèi)核源碼與 0.11 相比，幾乎是翻天覆地的變化，但這不代表研究 linux-0.11 就沒有意義，畢竟內(nèi)核這東西，你懂的。。。
多的不說，學(xué)完 linux-0.11 后，你至少能明白，原來一個(gè)最簡(jiǎn)單的完整的操作系統(tǒng)，是這個(gè)樣子的：它是這樣一步步從 BIOS 開始加載程序加載數(shù)據(jù)的，它是這樣實(shí)現(xiàn)單 CPU 多任務(wù)多進(jìn)程調(diào)度和切換的。
Linux 內(nèi)核主要由 5 個(gè)模塊構(gòu)成，分別是：
進(jìn)程調(diào)度模塊，負(fù)責(zé)控制進(jìn)程對(duì) CPU 資源的使用。 內(nèi)存管理模塊，用于確保所有進(jìn)程能夠安全地共享主機(jī)內(nèi)存，同時(shí)，內(nèi)存管理模塊還支持虛擬內(nèi)存管理方式，使得進(jìn)程所使用的內(nèi)存比實(shí)際的內(nèi)存更多。 文件系統(tǒng)模塊，用于支持對(duì)外部設(shè)備的驅(qū)動(dòng)和存儲(chǔ)。linux-0.95 版本又逐步實(shí)現(xiàn)了虛擬文件系統(tǒng)，該模塊通過向所有的外部存儲(chǔ)設(shè)備提供一個(gè)通用的文件接口，隱藏了各種硬件設(shè)備的不同細(xì)節(jié)，從而兼容其他操作系統(tǒng)。 進(jìn)程間通信模塊，用于支持多種進(jìn)程間的信息交換方式。 網(wǎng)絡(luò)接口模塊（linux-0.96 版本才有），提供對(duì)多種網(wǎng)絡(luò)通信標(biāo)準(zhǔn)的訪問并支持網(wǎng)絡(luò)硬件。
它們之間的依賴關(guān)系見下圖所示。其實(shí)連線代表它們之間的依賴關(guān)系，虛線代表 linux-0.11 中還未實(shí)現(xiàn)的部分。
由上圖可以看得出，所有模塊都與進(jìn)程調(diào)度模塊存在依賴關(guān)系，因?yàn)樗鼈兌夹枰M(jìn)程調(diào)度程序來掛起或重新運(yùn)行它們的進(jìn)程。
linux-0.11 的學(xué)習(xí)推薦《Linux 內(nèi)核完全注釋》，該書對(duì) linux-0.11 的全部代碼文件進(jìn)行了詳細(xì)全面的注釋和說明，能夠讓大家在盡量短的時(shí)間內(nèi)對(duì) Linux 的工作機(jī)制有一個(gè)全面而深刻的理解，為進(jìn)一步學(xué)習(xí) Linux 系統(tǒng)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
高清 PDF 版在 GitHub 上的一個(gè)開源倉(cāng)庫(kù)里可以找得到（附 linux-0.11 內(nèi)核的源碼）：
https://github.com/itwanger/JavaBooks#Linux%E5%86%85%E6%A0%B8
我在逛 GitHub 的時(shí)候發(fā)現(xiàn)了這樣一個(gè)倉(cāng)庫(kù)：
https://github.com/hoverwinter/HIT-OSLab
作者大四，他的這門操作系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)課滿分，打算自己寫一個(gè) OS，就順帶把之前的代碼給開源了出來，希望對(duì)學(xué)習(xí)操作系統(tǒng)，以及對(duì)哈工大這門實(shí)驗(yàn)課感興趣的同學(xué)一些參考。
其中 lab1-lab7 給出了修改的部分，lab 8 給出了完整的修改后的 linux-0.11 的代碼。雖然這個(gè)倉(cāng)庫(kù)已經(jīng)有好多年沒有更新了，但仍然有參考的價(jià)值。
作者的那句：“Just coding system，it’s fantastic！”我覺得也蠻給力的。
國(guó)外的強(qiáng)烈推薦 MIT 6.268 這門課（主要研究生級(jí)別），是一門公認(rèn)的硬核課程，一直以來都有很高的知名度，廣受好評(píng)，是理論與實(shí)踐相結(jié)合的經(jīng)典。
https://pdos.csail.mit.edu/6.828/2018/schedule.html
不過，在學(xué)習(xí)這門課之前，最好之前有過一些操作系統(tǒng)的基礎(chǔ)，比如說上過本校的 OS 課，比如說閱讀過《操作系統(tǒng)導(dǎo)論》這本書，比如說熟悉 C語(yǔ)言和匯編，對(duì)計(jì)算機(jī)組成原理也有一定的了解。
這門課有多牛逼呢？
舉個(gè)例子，以陳波老師為首的上海交通大學(xué)的 IPADS 實(shí)驗(yàn)室可以說是國(guó)內(nèi)最強(qiáng)的操作系統(tǒng)相關(guān)實(shí)驗(yàn)室之一了，而陳波老師等人在讀博階段就完成了 6.828 課程的學(xué)習(xí)，并且在此基礎(chǔ)上開發(fā)了 corey 操作系統(tǒng)，并發(fā)表了一篇被廣泛引用的論文：Corey——An operating system for many cores。
如果覺得這門課的難度有點(diǎn)大，可以選擇 MIT 的 6.S081（Introduction to Operating System，操作系統(tǒng)導(dǎo)論）這門課，主要針對(duì)本科生級(jí)別。
https://pdos.csail.mit.edu/6.S081/2020/schedule.html
穿插個(gè)小故事，蠕蟲病毒大家有聽說過??？他的發(fā)明者 Robert Morris 是 6.S081 的一位授課老師，當(dāng)年 Morris 是康奈爾大學(xué)的一名學(xué)生，寫了一個(gè)小的實(shí)驗(yàn)程序，即蠕蟲病毒，想“測(cè)量互聯(lián)網(wǎng)的規(guī)模”，但怕被抓，為了掩蓋真相，就選擇了在 MIT（麻省理工學(xué)院）釋放蠕蟲病毒，沒想到這個(gè)病毒造成了巨大的影響，Morris 也受到了審判，也許是覺得自己坑了 MIT，Morris 后來就去了 MIT 任教。
6.S081 這門課是基于一個(gè)類似于 Unix，但比 Unix 簡(jiǎn)單得多的一個(gè)教學(xué)操作系統(tǒng) XV6 來講解的，雖然不是原汁原味的 Linux，但對(duì)于理解 Linux 的工作方式和結(jié)構(gòu)是足夠了。
這門課是全英文的形式，video 鏈接里甚至沒有英文字幕，對(duì)于國(guó)內(nèi)的同學(xué)來說，如果英文功底一般的話，很難較好的理解這門課程。
下圖是課程表，里面有 PDF 和 video 鏈接??。
為了減輕大家的學(xué)習(xí)壓力，我在嗶哩嗶哩上找到了這門課的克隆版，但中英文字幕的那種。
哇，有了中英文字幕，學(xué)起來就舒服多了。課程地址我貼一下：
https://www.bilibili.com/video/BV19k4y1C7kA
除了這個(gè)，我還找到了一份中文版的在線閱讀文檔，總共有 35 萬字左右，據(jù)作者說，他大概花費(fèi)了 200 個(gè)小時(shí)，辛苦勞作的結(jié)果是不僅作者自己的知識(shí)盲區(qū)補(bǔ)全了，也為后來者留下了一筆不可多得的學(xué)習(xí)資料。害，除了能蹦出“牛逼”兩個(gè)字外，我想不到更驚艷的詞匯了！
https://mit-public-courses-cn-translatio.gitbook.io/mit6-s081/
這門課的一部分會(huì)講操作系統(tǒng)的基本概念，一部分是 lab，幾乎每周都會(huì)有一些編程實(shí)驗(yàn)。
我們都知道，操作系統(tǒng)很重要，那操作系統(tǒng)的學(xué)習(xí)單靠看和聽肯定是不行的，必須配合實(shí)戰(zhàn)來。做實(shí)驗(yàn)的意義就在于能幫我們獲得一些使用和實(shí)現(xiàn)操作系統(tǒng)的實(shí)際動(dòng)手經(jīng)驗(yàn)。
還有xiaofan 的學(xué)習(xí)筆記也是非常值得參考的：
https://fanxiao.tech/posts/MIT-6S081-notes/#11-processes-and-memory
學(xué)習(xí) 6.S081 這門課的目的有三個(gè)：
理解操作系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn) 能動(dòng)手?jǐn)U展一個(gè)小型 OS 能動(dòng)手實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)應(yīng)用
我之前有整理過一份操作系統(tǒng)的核心知識(shí)點(diǎn)，大家也可以拿來作為參考資料。
有一說一，操作系統(tǒng)確實(shí)難刷，大家在刷的過程中一定要記得多喝水，因?yàn)檫@門課實(shí)在是太干了。說實(shí)話，光是整理這兩門課的過程，我就又 get 到了不少新鮮的知識(shí)點(diǎn)。希望我推薦的這兩門課算是拋磚引玉吧，大家一起沖！
記住一點(diǎn)，動(dòng)手很重要，動(dòng)手做 lab 很重要。
參考資料：
https://zhuanlan.zhihu.com/p/251366985
《Linux 內(nèi)核完全注釋》
https://github.com/hoverwinter/HIT-OSLab
https://mit-public-courses-cn-translatio.gitbook.io/mit6-s081/
http://xiongchen.cc/posts/6.s081-lab-2/
沒有什么使我停留——除了目的，縱然岸旁有玫瑰、有綠蔭、有寧?kù)o的港灣，我是不系之舟。
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